JP2002040038A - 車速演算装置 - Google Patents

車速演算装置

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JP2002040038A
JP2002040038A JP2000220219A JP2000220219A JP2002040038A JP 2002040038 A JP2002040038 A JP 2002040038A JP 2000220219 A JP2000220219 A JP 2000220219A JP 2000220219 A JP2000220219 A JP 2000220219A JP 2002040038 A JP2002040038 A JP 2002040038A
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Japan
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vehicle speed
deceleration
acceleration
pulse
vehicle
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Hiroshi Suzuki
浩 鈴木
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速で加減速した際にも正確に速度を演算す
ることができる車速演算装置を提供する。 【解決手段】 電気式動力舵取装置の制御装置20は、
車速センサ40からのパルスの周期に基づき車速を格納
し(S12)、また、パルスの周期に基づき加減速度を
演算する(S16)。そして、車速演算の割込周期に
て、車速を加減速度で補正して出力する(S44)。こ
のため、車両が低速になりパルス周期が車速演算の割込
周期よりも長くなっても、車両の加減速に対応する車速
を出力することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両の速度を演
算する車速演算装置に関し、特に、動力舵取装置、4輪
駆動装置、ABS(アンチロック・ブレーキ・システ
ム)、スタビリティー・コントロール・システム等で用
いる車速演算装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気式動力舵取装置として、ステアリン
グホイールが固定された入力軸に、操舵トルクを検出す
るトルクセンサを取り付け、トルクセンサで検出した操
舵トルクに応じたアシストトルクを電動モータにより発
生させ、操舵力を軽減するものが一般的に知られてい
る。係る電気式動力舵取装置においては、車速演算装置
にて演算された車速に応じてアシスト量を可変させてい
る。即ち、低速においてはアシスト量を大きくすること
で、操舵を軽くし、低速コーナリングや車庫入れを容易
にしている。一方、高速においては、アシスト量を小さ
くすることで、ステアリングの剛性感を高め走行安定性
を確保している。ここで、車速演算装置は、車速検出器
からの車速信号に基づき、車速を演算している。この車
速検出器からの車速信号はパルス信号であり、車速の大
きさは、パルス周期、例えば、100Km/hで周波数7
0.78Hz、10Km/hで周波数7.078Hzとして表
される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電気式動力舵取装置
は、10ms程度の割込周期で、車速演算装置から車速を
入力し、ステアリングのアシスト量を調整している。上
述したように車速演算装置は、車速検出器からのパルス
周期に基づき車速を演算しているため、車両が低速とな
ると、パルス周期が、電気式動力舵取装置の割込周期で
ある10msよりも長くなる。パルス周期が割込周期より
も長い場合、図5に示すように、次のパルスが入力され
るまでの間、車速V1が更新されずに、ステアリングの
アシスト量が決定されることになる。例えば、5Km/h
では、283ms程度となり、28回の割込の間、速度が
更新されない。このため、低速で車両が加速した際に
は、古い車速V1に基づきアシスト量が固定されたまま
なので、アシスト量が過大となり、反対に、減速した際
には、アシスト量が不足する。また、電気式動力舵取装
置では、低速で車速信号がV1からV7へ急変するた
め、操舵トルクの繋がりの悪いフィーリングを与えてい
た。
【0004】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、低速で
加減速した際にも正確に速度を演算することができる車
速演算装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するため、車速検出器からのパルスの周期に
基づき車速を演算すると共に、所定の割込周期で演算し
た車速を出力する車速演算装置であって、前記パルスの
周期に基づき加減速度を演算し、前記割込周期にて、車
速を前記演算した加減速度で補正して出力することを技
術的特徴とする。
【0006】本発明では、車速検出器からのパルスの周
期に基づき車速を演算し、また、パルスの周期に基づき
加減速度を演算する。そして、車速演算の割込周期に
て、車速を加減速度で補正して出力する。このため、車
両が低速になりパルス周期が車速演算の割込周期よりも
長くなっても、車両の加減速に対応する車速を出力する
ことができる。
【0007】請求項2では、車速検出器からのパルスの
度に割込処理を行い加減速度を演算するため、パルスの
入力から遅れることなく加減速度を演算することができ
る。
【0008】請求項3では、車速を加減速度で補正して
出力する処理を、パルス周期が予め設定された周期より
も長くなった際に行う。このため、補正を必要な場合に
のみ行うことで、演算処理の負担を最小限に留めること
ができる。
【0009】請求項4では、車速演算装置を動力舵取装
置に用いるため、低速で加減速した際にも正確に速度を
演算することができ、適正にアシストトルクを調整する
ことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の車速演算装置の実
施形態に係る電気式動力舵取装置について図を参照して
説明する。図1は第1実施態様の電気式動力舵取装置1
0の構成を示すブロック図である。電気式動力舵取装置
10は、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ50
と、トルクセンサ50からの操舵トルク及び車速センサ
40からの車速に基づきモータ指令トルク(操舵アシス
ト量)を演算する制御装置20と、モータ指令トルクに
応じた電流指令値を求めてモータMへの通電を制御する
モータ駆動回路14とを備える。
【0011】トルクセンサ50は、車両の操舵ステアリ
ング11に連結された入力軸12に配設されている。モ
ータMの出力は、減速機16により減速され、前輪を操
舵するためのラック・ピニオンギア18に伝達される。
【0012】図2は、電気式動力舵取装置の制御ブロッ
クを示している。トルクセンサ50にて検出された操舵
トルクは、I/F回路52を経てA/D変換器54にて
デジタル値に変換され、制御装置20の位相補償22へ
入力される。この位相補償22では、検出した操舵トル
クに対する出力の遅れを補償するため、位相を進める処
理を行う。そして、位相補償22にて位相の進められた
操舵トルク値は、アシスト指令24へ入力される。
【0013】一方、車速センサ40からの車速に応じた
パルスは、I/F回路52を経て、パルス周期をカウン
トするカウンタ44に入力される。カウンタ44から出
力された値は、制御回路20にてパルス周期として周期
格納32に格納される。この周期格納32にて格納され
た周期に基づき、後述する処理にて車速変換34にて車
速へ変換される。一方、カウンタ44から出力されたパ
ルス周期の変化に基づき、加減速度格納30は、加減速
度を演算して格納する。そして、加減速度補正36が、
車速変換34からの車速を加減速度格納30の加減速度
値により補正し、アシスト指令24へ車速として出力す
る。
【0014】アシスト指令24は、位相補償22からの
操舵トルクと、加減速度補正36にて補正された車速か
ら、アシスト量を決定する。即ち、操舵トルク値が大き
いときには、大きなアシスト量を、操舵トルクが小さい
ときには、小さなアシスト量を決定し、更に、車速に応
じて修正を加える。即ち、車速が低いときには、アシス
ト量を上げ、車速が高いときには、アシスト量を下げる
修正を行う。
【0015】アシスト指令24からの指令値は、フィー
ドバック制御を行うPI制御26へ出力される。PI制
御26には、I/F回路62及びA/D変換器64を介
して帰還されたモータMの実電流値に応じてフィードバ
ックを行い、実電流が指令電流となるように制御する。
【0016】PI制御26からの指令値は、PWM演算
28に入力され、PWM演算される。PWM演算28
は、演算した値に基づき、モータMへの通電を制御する
モータ駆動回路14の各通電制御素子14a、14b、
14c、14dのゲートに通電信号を印加する。これに
より、モータMが回転し、図2を参照して上述したよう
に操舵をアシストする。
【0017】上述した制御回路20で加減速度格納3
0、周期格納32、車速変換34、加減速度補正36と
して示したソフトウエアー上の処理について、制御回路
20での割込処理を示す図3及び図4のフローチャート
を参照して説明する。
【0018】図3は、車速センサ40側から車速パルス
が入力された際に実行される割込処理の内容を示してい
る。先ず、車速パルスの周期を計測する(S12)。次
に、車速パルス周期を図示しないRAMに格納する(S
14)。そして、パルス周期の変化分、具体的には、前
回格納したパルス周期と今回のパルス周期との差分に基
づき、加減速度を算出して格納する(S16)。最後
に、車速及び加減速度を更新したことを示す割り込みフ
ラグをオンして処理を終了する(S20)。即ち、車速
パルスの入力の度に、車速パルス周期を格納すると共
に、加減速度を演算する。
【0019】引き続き、制御装置20による速度演算処
理について、図4のフローチャートを参照して説明す
る。この車速演算処理は、10msの割込周期で繰り返さ
れる。
【0020】先ず、パルス入力が0.5s以上ないかを
判断する(S32)。ここで、パルス入力が0.5s以
上ない場合は(S32:Yes)、車速が3Km/h以下
であるため、車速を3Km/hとする(S34)。そし
て、割り込みフラグをオフし(S36)、処理を終了す
る(S36)。なお、本実施形態では、車速3Km/h以
下では、車速に応じたアシストトルクの修正を一定とし
ているため、車速を3Km/hとして固定する。
【0021】一方、車速パルスが0.5sの周期未満で
入力された際には(S32:No)、上述したステップ
14にてRAMに格納された車速パルス周期を読み出し
(S38)、車速を演算する(S40)。そして、割り
込みフラグがオフされているか、即ち、図3を参照して
上述したように車速パルスの入力に応じて車速周期、加
減速度を更新してから最初の車速演算処理かを判断する
(S42)。ここで、割り込みフラグがオフしていない
時には(S42:No)、割り込みフラグをオフし(S
36)、処理を終了する。一方、割り込みフラグがオフ
している際には(S42:Yes)、図3を参照して上
述したS16でRAMに格納した加減速度を読み出し、
当該加減速度にて補正することで車速を演算する(S4
4)。
【0022】上述した車速演算処理について、図5のタ
イムチャートを参照して更に詳細に説明する。ここで
は、車速3Km/h以上で、車速パルスを0.5sよりも短
い周期で入力するものとして説明を行う。図5中で、時
間t0、t1〜t13は、図4を参照して上述した10
ms毎に繰り返される車速演算処理を示している。ここ
で、時間t0とt1との間、及び、時刻t6とt7との
間に、車速パルスが入力され、図3を参照して上述した
ように、割り込み処理が行われることとする。
【0023】時間t0とt1との間に、周期T1で車速
パルスが入力されると、図3に示す割り込み処理により
パルス周期T1が格納されると共に(S14)、加減速
度が格納され(S18)、割り込みフラグがオンされる
(S20)。引き続き、時刻t1の車速演算割込で、格
納されたパルス周期から車速が演算されるが(S4
0)、割り込みフラグがオンされているため(S42:
No)、割り込みフラグをオフし(S36)、処理を終
了する。即ち、時刻t1では、車速パルス周期T1から
求めた車速V1が、加減速度により補正されることなく
アシスト指令24(図2参照)へ出力される。
【0024】次に、時刻t2における車速演算処理で
は、時刻t1と同様に車速演算割込で、格納されたパル
ス周期T1から車速が演算される(S40)。ここで
は、割り込みフラグがオフされているため(S42:Y
es)、車速パルス周期T1によって求めた車速V1を
加減速度α1により補正し(S44)、アシスト指令2
4(図2参照)へ出力する。具体的には、時刻t2での
車速V2は、RAMに格納された加減速度α1から次式
のように演算される。即ち、前回(時刻t1)の時点で
制御に用いた車速V1に加減速度補正値α1×Tを加算
する。 V2=V1+α1(t2−t1)=V1+α1×T T:車速演算周期(ここでは、10ms)
【0025】時刻t3における車速演算処理でも、時刻
t2と同様に、直前に車速パルス入力割り込みが発生し
ていないので、加減速度補正を行う。時刻t3での制御
に用いる車速V3は、次式から求められる。 V3=V2+α1×(t3−t2)=V2+α1×T
【0026】以下同様に、次の車速パルス入力割り込み
が発生するまでの時刻t4、t5、t6での車速V4、
V5、V6は、次式から求められる。 V4=V3+α1×T V5=V4+α1×T V6=V5+α1×T
【0027】時刻t7の直前に、車速パルス入力割り込
みが発生して、RAM上にある車速パルス周期と、加減
速度がそれぞれT2、α2に更新され、割り込みフラグ
がオンされる。このため、時刻t7の車速演算処理で
は、格納されたパルス周期T2から車速が演算されるが
(S40)、割り込みフラグがオンされているため(S
42:No)、割り込みフラグをオフし(S36)、処
理を終了する。即ち、時刻t7では、車速パルス周期T
2によって求めた車速V7が、加減速度により補正され
ることなくアシスト指令24(図2参照)へ出力され
る。
【0028】時刻t8における車速演算処理では、割り
込みフラグがオフされているため(S42:Yes)、
車速パルス周期によって求めた車速を次式のように加減
速度により補正し(S44)、アシスト指令24(図2
参照)へ出力する。 V8=V7+α2(t8−t7)=V7+α2×T
【0029】以下同様に、次の車速パルス入力割り込み
が発生するまでの時刻t9、t10、t11、t12、
t13での車速V9、V10、V11、V12、V13
は、次式から求められる。 V9=V8+α2×T V10=V9+α2×T V11=V10+α2×T V12=V11+α2×T V13=V12+α2×T
【0030】そして、加減速度にて補正された速度値に
基づき、図2を参照して上述したアシスト指令24はア
シスト量を決定する。このため、車両が低速になりパル
ス周期が割込周期よりも長くなって状態で、加減速した
際にも正確に速度を演算することができ、適正にアシス
トトルクを調整することができる。従って、電気式動力
舵取装置で、低速時における車速の変化に対してトルク
の繋がりの悪いフィーリングを与えることが無くなる。
【0031】また、本実施形態では、車速パルス周期周
期分から車速を求めたが、連続する数周期分の車速パル
スから車速を求めるようにしてもよい。また、上述した
実施形態では、本発明の車速演算装置を電気式動力舵取
装置に用いた例を挙げたが、本発明の車速演算装置は、
4輪駆動装置、ABS(アンチロック・ブレーキ・シス
テム)、スタビリティー・コントロール・システム等で
用いる車速演算装置にも好適に用い得ることは言うまで
もない。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、パルス
の周期に基づき加減速度を演算し、割込周期にて、車速
を加減速度で補正して出力する。このため、車両が低速
になりパルス周期が車速演算の割込周期よりも長くなっ
ても、車両の加減速に対応する車速を出力することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施態様に係る電気式動力舵取装
置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1実施態様に係る電気式動力舵取装
置の制御構成を示すブロック図である。
【図3】車速パルスが入力した際の割り込み処理を示す
フローチャートである。
【図4】車速演算のための割り込み処理を示すフローチ
ャートである。
【図5】本実施形態の車速演算処理を説明するためのタ
イムチャートである。
【符号の説明】
10 電気式動力舵取装置 14 モータ駆動回路 20 制御装置(車速演算装置) 22 位相補償 24 アシスト指令 26 PI制御 28 PWM演算 40 車速センサ(車速検出器) 50 トルクセンサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車速検出器からのパルスの周期に基づき
    車速を演算すると共に、所定の割込周期で演算した車速
    を出力する車速演算装置であって、 前記パルスの周期に基づき加減速度を演算し、 前記割込周期にて、車速を前記演算した加減速度で補正
    して出力することを特徴とする車速演算装置。
  2. 【請求項2】 前記車速検出器からのパルスの度に割込
    処理を行い加減速度を演算することを特徴とする請求項
    1の車速演算装置。
  3. 【請求項3】 前記車速を加減速度で補正して出力する
    処理を、パルス周期が予め設定された周期よりも長くな
    った際に行うことを特徴とする請求項1又は2の車速演
    算装置。
  4. 【請求項4】 動力舵取装置に用いられることを特徴と
    する請求項1〜4のいずれか1の車速演算装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101133859B1 (ko) * 2006-07-25 2012-04-19 주식회사 만도 운전자의 운전 특성을 반영하는 전동식 조향장치

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